目前,随着国内经济的高速发展和城市化进程的不断加快,建筑能耗增长的压力巨大,对我国碳减排计划产生严重影响。建筑室内能耗主要体现在地面、屋面、门窗和外墙,其中外墙的能耗占比最大。因此,要想有效地降低建筑能耗,外墙的高效节能非常关键。轻质、隔热的复合墙板是当前建筑物外墙的发展趋势,因此,隔热性能优异的建筑材料具有重要的应用前景。基于该前提,本论文提出制备珍珠岩或硅藻土改性材料、二氧化硅气凝胶以及改性纤维素气凝胶,并通过扫描电子显微镜、X-射线粉末衍射、氮气吸脱附、傅里叶红外光谱、热重分析法等现代科学研究方法进行结构表征,同时制备了轻薄的样板测试研究其隔热性能,最终得到了性能优异的、环境友好的隔热材料。（1）采用浸渍法,以稀土化合物Ce（NO₃）₃?6H₂O或La（NO₃）₃?6H₂O溶液分别对珍珠岩（ExP）和硅藻土进行改性,并通过结构表征证明修饰成功。隔热性能测试结果表明:稀土元素的引入有效地提高了珍珠岩、硅藻土的隔热性能,稀土最佳添加比例是10%,并且改性后材料相较原材料在形貌完整性方面有一定的优势,充分证明了稀土材料可以用作隔热墙板的改性材料。考虑到模具制作过程中可能存在的工艺问题与误差,实际生产的墙板的测试结果会更加明显。（2）采用溶胶-凝胶法和真空冷冻干燥技术制备了SiO₂气凝胶,通过结构表征发现SiO₂气凝胶具有网格结构。将珍珠岩与SiO₂气凝胶复合制备样板,根据隔热性能测试结果,含40%SiO₂气凝胶的复合样板（ExP-SiO₂-40）的隔热效果最好,证明SiO₂气凝胶有良好的隔热性能。高温处理后的样板表面有不同程度的改变,说明复合样板在高温下耐热性有限,SiO₂气凝胶更适合在300℃以下的环境中应用。（3）采用溶胶-凝胶法和真空冷冻干燥技术,以纤维素为原料,无机发泡材料为添加剂制备了三种改性纤维素气凝胶,结构表征发现改性剂使得纤维素表面呈现不规则的形状,但不会改变纤维素的内在结构。根据隔热性能测试结果可知,NaHCO₃纤维素气凝胶的隔热性能最好,其次是K₂CO₃纤维素气凝胶,最后是Na₂CO₃纤维素气凝胶。高温处理后的样板形貌发生了变化,添加剂的加入一定程度上减小了高温处理过程的质量损失。另外,向ExP和ExP-SiO₂-40中添加不同比例的NaHCO₃纤维素气凝胶,制备不同NaHCO₃纤维素气凝胶含量的样板,进行隔热性能测试。结果表明,添加了NaHCO₃纤维素气凝胶后的样板隔热性能都有所提升,其中添加5%NaHCO₃纤维素气凝胶的SiO₂气凝胶样板隔热性能最佳,证明一定比例的复合气凝胶具有良好的隔热性能。高温处理后的样板表面完整性有不同程度的改变,说明复合材料在高温下耐热性有限,更适合在300℃以下的环境中应用。该论文有图31幅,表21个,参考文献78篇。